Разработка и исследование сильфонного микрокомпрессора для бортовых систем охлаждения летательных аппаратов

• Автор: Докторов, Олег Юрьевич
• Шифр специальности: 05.07.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Самара
• Количество страниц: 187 с. : ил

СОДЕРЖАНИЕ

Введение
Глава 1. Современное состояние и проблемы применения криоохладителей на базе термомеханических преобразователей : газовых криогенных машин Стирлинга и компрессорных замкнутых дроссельных систем
1.1. Газовые криогенные машины Стирлинга в бортовых системах космических аппаратов
1.2. Замкнутые дроссельные микроохладители для бортовых систем космических аппаратов
Задачи исследования
Выводы по главе
Глава 2. Расчетно-теоретический анализ энергетических затрат в гидравлической камере сильфонного микрокомпрессора
2.1. Движение жидкости в межмембранных щелях сильфона, параметры и характеристики течения
2.2. Методы определения гидравлических сопротивлений в силь-

фонной камере микрокомпрессора
2.2.1. Определение потерь в секции сильфона с использованием уравнения Бернулли
2.2.2. Метод тройников в расчете гидропотерь на сильфоне
2.2.3. Определение гидравлического сопротивления кольцевого канала как аналога трубы с пористыми стенками
2.2.4. Потери давления при движении несжимаемой жидкости в

щелевом канале со складывающимися стенками
Выводы по главе
Глава 3. Экспериментальные исследования гидравлических потерь
насильфоне
3.1. Экспериментальный стенд для исследования гидравлических потерь на сильфоне
3.2. Проведение эксперимента и его результаты
3.3. Экспериментальное определение гидравлических потерь и энергозатрат в гидравлической камере (методика)
3.4. Анализ расчетных и экспериментальных данных
3.5. Оценка погрешности определяемых величин
Выводы по главе
Глава 4 . Исследование сильфонного микрокомпрессора
4.1. Экспериментальные исследования рабочего процесса в ступенях сильфонного микрокомпрессора
4.2. Экспериментальный образец одноступенчатого сильфонного микрокомпрессора с гидроприводом. Конструкторские
разработки

4.3. Температурный режим сильфонного микрокомпрессора
4.4. Применение мембранных сильфонов в качестве рабочих полостей перекачивающих и компримирующих устройств .. 145 Выводы по главе
Основные результаты и выводы
Список литературы
Приложение

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ
Б,сі - диаметр;
Р - площадь поверхности, сечение канала;
Ї - частота; "
в - массовый расход;
Н - высота, ход сильфона;
Ь - шаг гофров сильфона, высота секции;
к - показатель адиабаты, коэффициент теплопередачи;
Ь - работа;
т - масса;
N - мощность, число секций сильфона;
п - число оборотов в минуту;
Р - давление;
0 - теплота;
ч - плотность теплового потока;
я - газовая постоянная;
г - радиус;
ТА - температура;
и - внутренняя энергия;
V - объем, объемный расход;
- скорость;
х,УА - координаты
Яе - число Рейнольдса
а - коэффициент теплоотдачи, относительный диаметр;
8 - высота канала;
є - степень повышения давления;
У - погрешность;
X - коэффициент теплопроводности, коэффициент подачи, коэффициент трения;
ц - динамическая вязкость;
V - кинематическая вязкость;
Р - плотность;
Т - время, отношение температур;
<Р - угол поворота;
Р - коэффициент полезного действия;
5 - коэффициент сопротивления;

Выводы по главе
1. Обзор последних достижений в области микроохладителей бортового применения показал необходимость совершенствования существующих и создания новых типов дроссельных криогенных систем различных температурных уровней охлаждения.
2. Двухкаскадные дроссельные системы охлаждения целесообразно компоновать из серийно освоенных микроохладителей на температурный уровень 80 К (для первого каскада) и специально созданного дроссельного охладителя для Не-Ые смеси второго каскада.
3. Компрессор для Не-№ смеси второго каскада должен обладать повышенными требованиями по чистоте и герметичности.
4. Сильфонный микрокомпрессор с гидроприводом в составе дроссельного охладителя в наибольшей степени отвечает требованиям, предъявляемым к бортовым криогенным системам охлаждения.